При полном сжигании вещества были получены CO2 массой 4,4 г и вода массой 1,8 г. На сжигание был затрачен кислород объемом (н у)2,8 дм3. Установите эмпирическую формулу вещества
Ответы
Дано:
соединение CxHyOz;
m (CO₂) = 4,4 г;
m (H₂O) = 1,8 г;
V (O₂) = 2,8 дм³.
Найти:
x, y, z — ?
Решение:
n (C) = n (CO₂);
n (H) = 2n (H₂O);
2,8 дм³ = 2,8 л.
n (CO₂) = m (CO₂) ÷ M (CO₂) = 4,4 г ÷ 44 г/моль = 0,1 (моль).
n (H₂O) = m (H₂O) ÷ M (H₂O) = 1,8 г ÷ 18 г/моль = 0,1 (моль).
n (O₂) = V (O₂) ÷ Vm = 2,8 л ÷ 22,4 л/моль = 0,125 (моль).
m (O₂) = n (O₂) × Mr (O₂) = 0,125 моль × 32 г/моль = 4 (г).
По закону сохранения массы узнаем массу соединения CxHyOz.
x г + 4 г = 4,4 г + 1,8 г
x = 2,2 (г).
Из вышеупомянутых истин, напишем количество вещества C и H в соединении CxHyOz.
n (C) = n (CO₂) = 0,1 (моль).
n (H) = 2n (H₂O) = 0,2 (моль).
Теперь узнаем их массы.
m (C) = n (C) × M (C) = 0,1 моль × 12 г/моль = 1,2 (г) - столько массы приходится на углерод в соединении CxHyOz.
m (H) = n (H) × M (H) = 0,2 моль × 1 г/моль = 0,2 (г) - столько массы приходится на водород в соединении CxHyOz.
1,2 г + 0,2 г = 1,4 (г) - столько массы приходится на углерод и водород в соединении CxHyOz.
Вычтем это число из общей массы соединения, чтобы узнать сколько массы приходится на кислород.
2,2 г - 1,4 г = 0,8 (г) - столько граммов занимает кислород в CxHyOz.
Узнаем количество вещества (моль) кислорода.
n (O) = m (O) ÷ M (O) = 0,8 г ÷ 16 г/моль = 0,05 (моль).
Соотнесём моли C, H, O, чтобы узнать соотношения этих элементов в соединении CxHyOz.
n (C) : n (H) : n (O) = 0,1 : 0,2 : 0,05 | ÷ 0,05
n (C) : n (H) : n (O) = 2 : 4 : 1
Таким образом, эмпирическая формула соединения — C₂H₄O.